KR100286389B1 - 소립종자 과립화 피복제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종자가 작아 기계화가 어려운 소립종자를 기계 파종할 수 있도록 증량시키기 위하여 석고 55∼85중량%와, 질석 5∼15중량%와, 규조토 5∼15중량%와, 연탄재 5∼15중량%가 혼합된 피복재료와, 5∼10% 농도의 아라비아고무 수용액인 접착제로 구성되는 소립종자 과립화 피복제에 관한 것으로,

본 발명에 의해 제조되는 과립종자는, 첫째 과립의 성형이 완전구형에 가깝고 경도가 단단하여 기계파종에 유리하며, 둘째 수분 흡수력과 수분 보유력이 강하고 흡습후에 종자가 발아를 시작하면 과립이 즉시 열개되어 피복물에 의한 발아 장해를 받지 않으므로 발아율이 매우 높고, 셋째 1과립이 1종자를 함유하므로 기계파종시 솎음작업이 용이하고 고도의 생력화가 가능한 장점이 있다.

Description

소립종자 과립화 피복제{Coated materials for pelleting the small seeds}

본 발명은 소립종자 과립화 피복제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발아율이 높고 솎음 작업이 용이한 1과립 1종자를 형성하여 종자가 작아서 기계 파종이 용이하지 않은 양파, 참깨, 당근, 상추, 시금치, 담배 등의 소립종자를 기계 파종할 수 있도록 증량시키는 피복제에 관한 것이다.

일반적으로 농가에서 양파를 재배하는 방법은 묘상을 따로 설치하여 육묘를 한 후 묘를 본포에 정식하는 방법인데 정식 작업이 전체 노동력의 34%를 차지하므로 노동력을 절감하기 위한 방안으로써 직파재배를 위한 피복제 개발이 활발하게 이루어지고 있는데, 국내에서 기 개발된 각종 종자 피복제의 예를 공개된 문헌을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 대한민국 특허공고 제92-9459호에는 전착제, 증량제, 식물호르몬류, 식물영양제, 살균제의 혼합물을 사용한 종자표면 피복기술이 개시되어 있는데, 이와 같이 제조되는 피복종자는 그 피막층이 얇고 단일 재료를 사용할 경우 과립의 성형이 불량하고 경도가 약해 기계파종이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

대한민국 특허공개 96-33152호에는 유·무기물의 혼합물인 증량제를 종자와 함께 종자과립 제조기에 강제 압송하여 과립을 제조하는 방법이 개시되어 있으나, 이 방법으로 제조되는 종자과립은 1과립에 종자가 0∼5개씩 불규칙하게 들어 있어 1주 1본재식을 기본으로 하는 작물에는 활용하기 어렵고, 또한 과립의 경도가 약하다는 문제점이 있었다.

또한, 대한민국 특허공개 93-22938호에는 폴리옥스(Polyox)-10, 폴리옥스-750의 접착제를 사용하여 GA₃식물호르몬, 점토, 벤토나이트, 탈크, 화산회토, 카올린, 칼슘, 목분 및 골분을 혼합한 피복물질로 구성되는 과립 제조방법이 개시되어 있으나, 이 방법으로 제조되는 과립은 그 표면이 거칠고 성형이 불량해 기계 파종이 용이하지 않았으며 수분흡수시 과립이 열개가 되지 않아 발아일이 늦어지는 등의 문제점이 있었다.

그리고, 대한민국 특허공개 특 1998-087794호에는 지렁이 분변토, 우분 및 마분 등으로 구성된 유기물과 황토에서 선택된 1종 이상에 카르복시메틸셀룰로오즈 등의 친수성 접착제 수용액을 혼합하여 식물 종자의 표면에 피복하는 방법이 개시되어 있으나, 이 방법은 유기질을 주재료로 하고 파종을 목적으로 하는 것이 아니라 피복종자를 노지에 바로 뿌리거나 공중에서 살포하는 것을 목적으로 하였기 때문에 과립의 경도가 약하여 기계파종시 쉽게 부서지며 종자를 복토할 경우에는 발아율이 저하되는 등의 문제점이 있었다.

이와 같이, 종래의 방법으로 제조된 종자과립은 과립화가 불완전하여 1과립에 무종자 함유비율과 다종자 함유비율이 높고, 경도가 약하며 입모상태가 불균일하여 1주 1본을 기본으로 하는 작물에는 적용이 어려웠기 때문에 이의 개선이 시급하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 종자가 작아 기계화가 어려운 소립종자를 기계 파종할 수 있게 하는 과립화 피복제를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 종자의 발아율이 높고 발근율 및 착근율이 우수하며, 기계 파종시 정식작업을 생략할 수 있게 하는 소립종자 과립화 피복제를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 솎음 작업이 용이하도록 1과립이 1종자를 함유하게 되는 소립종자 과립화 피복제를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적들은 석고, 질석, 규조토, 연탄재가 혼합된 피복재료와 접착제인 아라비아 고무 수용액으로 구성되는 소립종자 과립화 피복제를 제공함으로써 달성되는데, 상기 피복제는 과립의 성형이 완전구형에 가깝고 경도가 단단하여 기계파종에 유리하며, 발아율도 매우 높아 양파 종자에 피복하여 직파재배한 결과 생육 및 수량면에서 종래보다 11%나 증수되었다.

본 발명의 소립종자 과립화 피복제는 양파, 참깨, 당근, 상추, 시금치, 담배 등의 소립종자를 과립화하기 위하여 석고, 질석, 규조토, 연탄재의 혼합물인 피복재료와 아라비아 고무 수용액인 접착제로 구성된다.

이 때, 상기 피복재료는 석고 55∼85중량%와, 질석 5∼15중량%와, 규조토 5∼15중량%와, 연탄재 5∼15중량%로 구성되고, 접착제는 5∼10% 농도의 아라비아 고무 수용액이며, 가장 바람직하게는 석고 70중량%, 규조토 10중량%, 질석 10중량%, 연탄재 10중량%, 8% 농도의 아라비아 고무 수용액이다.

본 발명의 실시에서 사용되는 피복 재료들의 특성을 살펴보면, 석고는 과립의 경도를 단단하게 해주며, 질석 및 규조토는 경도는 약하나 흡습도가 높아 수분 흡수를 조장하고 수분 보유능력이 뛰어나 종자의 발아를 촉진시키며, 주변에서 쉽게 구할 수 있는 연탄재는 과립이 수분을 흡수하게 되면 갈라지게 하는 특성을 제공한다.

따라서, 상기와 같은 고유의 특징을 가진 재료들을 적당한 비율로 혼합하게 되면 상호보완작용으로 상승 효과를 가져오게 되는데, 건조시 너무 단단해지는 단점이 있는 석고에 질석, 규조토 및 연탄재를 첨가함으로써 경도를 조절할 수 있게 되고, 수분 흡수력과 수분 보유 능력이 향상되어 종자의 발아를 촉진시키게 되며, 특히 연탄재의 영향으로 과립이 열개가 잘 되어 발아가 용이하게 되며, 발아 후에는 피복제가 쉽게 부서져 뿌리의 착근을 도와주는 등 종래 과립종자에 있어서 파종 후 초기발아가 불량했던 단점을 극복할 수 있다.

또한, 접착제로는 종래에 사용되던 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol; PVA)과 카르복시메틸셀룰로오즈(carboxymethyl cellulose; CMC)가 과립성형이 불량하고 접착력이 약한 문제점이 있었던 바, 이를 해결하기 위하여 다른 접착제에 비해 과립성형이 잘 되고 접착력이 뛰어나 경도가 단단할 뿐 아니라 수용성이어서 과립이 수분을 흡수하면 쉽게 분해가 되며 분말로서 취급이 매우 용이한 아라비아 고무(Arabic gum)를 사용한다.

본 발명의 과립종자 제조 방법은 일정량의 종자를 회전식 드럼통에 넣고 드럼통을 150∼200rpm으로 회전시키면서 피복재료(증량제)를 첨가하고 동시에 접착제 수용액을 분무하여 종자를 코팅시킨 다음 30∼40℃의 온도에서 2∼3시간 건조시키는 것이나, 종자의 과립화 방법에 특별한 제한을 두는 것은 아니다.

이 때, 과립종자는 원래 크기의 약 3배 두께로 피복하는 것이 발아율 및 경제적인 면에서 유리하다.

이하 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명하고자 하나, 본 발명이 기술된 실시예에 제한되는 것은 아니다.

실시예 1∼6

회전식 드럼통에서 파고다이트(Pagodite), 규조토(Diatomaceous Earth), 비석(Zeolite), 활성(Talc), 벤토나이트(Bentonite), 석고(Plum Stone)를 각각 단종의 피복재료로 하고 접착제로 아라비아 고무 수용액을 사용하여 양파 종자를 코팅시킨 후 건조시켜 과립종자를 제조하였다.

파고다이트를 피복재료로 사용한 상기 실시예 1의 경우 과립종자의 표면이 불량하고, 경도가 너무 약하여 쉽게 부서졌기 때문에 기계화가 곤란하였으며 수분 흡수시 열개가 잘 되지 않았고 발아율도 32.7%로 저조했다.

규조토, 비석, 활석을 피복재료로 사용한 실시예 2 내지 4의 경우에는 조립종자 표면은 보통이나 경도가 너무 약해 쉽게 부서졌으며 수분 흡수시 열개도 되지 않았다. 특히 비석과 활석의 경우 pH가 너무 높아 피복재료로서 부적합하였으며 발아율도 40% 내외로 저조했다.

벤토나아트를 사용한 실시예 5의 경우 조립종자 표면은 보통이나 경도가 너무 단단했고 수분흡수시 열개도 되지 않아 발아율이 4.7%로 극히 저조했으며, 석고를 사용한 실시예 6의 경우 조립종자 표면은 매끄러웠으나 경도가 너무 단단하여 발아에 큰 지장을 초래했기 때문에 발아율이 72.7%로 저조했다.

실시예 7∼9

석고와 규조토, 석고와 질석, 석고와 달마 세라믹(Dalma Ceramic)으로 구성되는 각 2종 혼합물을 피복재료로 하고 접착제로 아라비아 고무 수용액을 사용하여 양파 종자를 코팅시킨 후 건조시켜 과립종자를 제조하였다.

석고와 규조토를 피복재료로 사용한 실시예 7의 경우 발아율은 91.3%로 좋았으나 표면이 매끄럽지 못하고 경도가 약해 쉽게 부서졌으며, 석고와 질석, 석고와 달마 세라믹을 피복재료로 사용한 실시예 8 및 9의 경우 표면이 매끄럽지 못하고 경도가 너무 단단해 발아율이 각각 67.3%, 69.3%로 저조했다.

실시예 10

석고, 규조토 및 연탄재로 구성되는 3종 혼합물을 피복재료로 하고 접착제로 아라비아 고무 수용액을 사용하여 양파 종자를 코팅시킨 후 건조시켜 과립종자를 제조하였다.

상기 실시예 10의 경우 과립종자의 경도가 단단하여 기계화에 적합하였으며 수분 흡수시 열개가 잘 되어 발아율도 88.7%로 비교적 높았으나 표면이 약간 거칠었다.

실시예 11

석고 70중량%, 질석 10중량%, 규조토 10중량% 및 연탄재 10중량%로 구성되는 혼합물을 피복재료로 하고 접착제로 아라비아 고무 수용액을 사용하여 양파 종자를 코팅시킨 후 건조시켜 과립종자를 제조하였다.

하기 표 1은 상기 실시예 1 내지 실시예 11의 피복재료에 따른 양파 과립종자의 물리적 특성 및 발아 특성을 비교하여 나타낸 것으로 표면 특성은 달관조사에 의한 것이며, 경도는 과일 경도계로 측정하였다.

재료별 양파 과립종자의 물리성 및 발아특성 비교

실시예	표면	경도(㎏)	흡습 후 양상	과립 침출물	과립 종자
				pH	EC(mS)	발아율(%)	발아세(%)
실시예 1	불량	0.71±0.06	원형유지	7.2	0.1	32.7	21.3
실시예 2	보통	4.20±0.09	원형유지	7.6	2.9	4.7	2.0
실시예 3	보통	0.29±0.03	원형유지	6.6	0.2	40.7	24.0
실시예 4	보통	0.27±0.03	원형유지	8.3	5.2	42.7	30.0
실시예 5	보통	0.28±0.03	원형유지	8.4	2.3	27.3	8.0
실시예 6	우수	4.28±0.08	원형유지	6.6	2.6	72.7	62.3
실시예 7	보통	0.47±0.06	원형유지	6.0	2.4	91.3	82.7
실시예 8	보통	4.40±0.03	원형유지	6.7	2.5	67.3	55.2
실시예 9	보통	3.83±0.05	원형유지	6.1	2.6	69.3	60.3
실시예 10	보통	3.03±0.04	열 개	6.5	2.4	88.7	86.9
실시예 11	우수	1.63±0.02	열 개	6.5	2.4	93.3	93.3
일반종자	-	-	-	-	-	95.3	95.3

상기 표 1에서 실시예 11의 경우 과립종자의 표면이 매끄럽고 경도가 단단하며 종자 발아시 과립의 열개가 잘되어 발아율이 93.3%로 가장 높음을 알 수 있다.

실시예 12

석고 55중량%, 질석 15중량%, 규조토 15중량% 및 연탄재 15중량%로 구성되는 혼합물을 피복재료로 하고 접착제로 아라비아 고무 수용액을 사용하여 양파 종자를 코팅시킨 후 건조시켜 과립종자를 제조하였다.

실시예 13

석고 85중량%, 질석 5중량%, 규조토 5중량% 및 연탄재 5중량%로 구성되는 혼합물을 피복재료로 하고 접착제로 아라비아 고무 수용액을 사용하여 양파 종자를 코팅시킨 후 건조시켜 과립종자를 제조하였다.

상기 실시예 12 및 13의 피복 재료의 혼합비율에 따른 과립종자의 특성을 살펴보면 실시예 12의 경우 열개성은 우수하나 성형이 보통이고 경도가 0.65㎏으로 약했으며 발아율이 84.2%로 약간 낮았다. 반면, 실시예 13의 경우 성형이 우수하고 경도가 4.0㎏으로 강했고 열개성도 우수했으나 발아율이 82.3%로 저조했다.

하기 표 2는 상기 실시예 11 내지 13의 피복재료의 혼합비율에 따른 양파 과립종자의 특성을 비교하여 나타낸 것으로 경도, 열개성 및 발아율이 우수한 실시예 11의 혼합비율이 가장 바람직한 것임을 알 수 있다.

본 발명 피복재료의 혼합비율에 따른 양파 과립종자 특성

실시예	표면	경도(㎏)	흡습 후 양상	과립 침출물	과립 종자
				pH	EC(mS)	발아율(%)	발아세(%)
실시예 11	우수	1.63±0.02	열개	6.5	2.4	93.3	93.3
실시예 12	보통	0.65±0.02	열개	6.8	3.2	84.2	80.6
실시예 13	우수	4.00±0.02	열개	6.3	2.2	82.3	80.1

비교예 14∼16

동일한 피복재료를 사용하되, 접착제만 폴리비닐알코올, 아라비아 고무, 카르복시메틸셀룰로오즈로 달리하여 양파 종자를 코팅시킨 후 건조시켜 과립종자를 제조하였다.

하기 표 3은 상기 실시예 14 내지 16의 접착제에 따른 양파 과립종자의 특성을 비교하여 나타낸 것으로 아라비아 고무 수용액(8%)이 기타 수용성 접착제 재료인 폴리비닐알코올(3%)이나 카르복시메틸셀룰로오즈 수용액(1%)에 비해 구형성능이 우수하고 접착능력이 강해 경도가 단단함을 알 수 있다.

접착제 종류별 양파 과립의 구형성능 및 접착능력 비교

피복재료	접착제
	실시예 14PVA(3%)	실시예 15Arabic gum(8%)	실시예 16CMC(1%)
	구형성능	경도(㎏)	구형성능	경도(㎏)	구형성능	경도(㎏)
지르코늄 실리카겔	+	0.25±0.03	+	0.28±0.05	+	0.23±0.03
파고다이트	+	0.61±0.04	+	0.71±0.06	+	0.68±0.05
벤토나이트	-	4.01±0.06	-	4.20±0.09	-	4.00±0.89
규조토	+	0.25±0.03	++	0.29±0.03	+	0.25±0.03
비석	+	0.23±0.03	+	0.27±0.05	+	0.25±0.02
고령토(Kaoline)	+	0.24±0.03	++	0.28±0.04	+	0.24±0.03
방해석(Calcite)	+	0.35±0.04	++	0.47±0.08	+	0.41±0.04
석고+질석+규조토+연탄재	+	4.10±0.10	++	4.40±0.08	-	4.00±0.09
일본상용제품	경도 : 1.30±0.03

하기 표 4 및 5는 활성탄이 주재료인 종래 피복제와 실시예 11의 피복제로 제조된 양파 과립종자의 생육, 수량 및 과립내 양파 종자수 함유 비율을 비교하여 나타낸 것이다.

양파 과립종자의 생육 및 수량 비교

구분	발아율(%)	초장(㎝)	엽초경(㎜)	분구율(%)	추대율(%)	구중(g)	수량(㎏/10a)
본 발명피복제	93.3	88.6	25.0	5.0	6.0	265	4,360
종래피복제	78.3	75.0	20.0	24.5	11.8	229	2,060

과립내 양파 종자수 함유 비율

구 분	종자수 (개/과립)
	0	1	2	3	4	5	5이상
본 발명피복제	0	100	0	0	0	0	0
종래피복제	6.7	24.3	27.3	25.3	11.7	4.7	0

상기 표 4 및 5에서 알 수 있듯이 종래 방법으로 제조된 양파 과립종자의 경우 1과립당 무종자 함유율이 6.7%, 2∼5립 함유율이 69.0%이어서 다주출현으로 인한 솎음노력이 많이 소요되고 경도가 너무 약해 기계 파종이 용이하지 않은 반면 본 발명에 의한 과립종자는 발아율이 높고 분구율 및 추대율이 낮으며 구중이 무거웠으며 경도가 단단해 기계 파종이 용이하다.

하기 표 6은 본 발명에 의한 양파 과립 종자를 기계 파종후 직파 재배하였을 때와 일반 양파 종자를 육묘 후 묘를 본포에 정식하는 관행 재배하였을 때의 생육 및 수량을 비교한 것으로 생육은 서로 비슷하였으나, 과립종자 직파 재배시의 추대율과 이병율이 일반종자 관행 재배시보다 낮은 것으로 나타났으며, 과립종자 직파 재배시의 상품수량이 일반종자 관행 재배시의 6,450㎏/10a보다 11% 증수된 것으로 나타났다.

양파 과립종자 직파재배시와 일반종자 관행재배시의 생육 및 수량 비교

구분	초장(草長)(㎝)	엽초경(葉草莖)(㎝)	분구율(分球率)(㎝)	추대율(抽苔率)(㎝)	이병율(罹病率)(㎝)	구중(球重)(g)	수량(㎏/10a)
							상품수량	지수
과립종자직파재배	83	2.54	4.9	4.9	7.2	301	7,234	111
일반종자관행재배	85	2.56	1.0	20.6	10.6	307	6,540	100

또한, 하기 표 7에 나타난 바와 같이 과립종자 직파 재배시에는 일반종자 관행 재배시에 필수적인 정식 작업이 생략되어 90%의 노력 절감 효과가 있었다.

본 발명 과립종자의 기계파종시 노력절감 효과

구분	파종(시간/10a)	정식(시간/10a)	계(시간/10a)	지수
과립종자직파재배	6.1	0	6.1	10
일반종자관행재배	8.6	50.2	58.8	100

본 발명에 의해 제조되는 과립종자는, 첫째 과립의 성형이 완전구형에 가깝고 경도가 단단하여 기계파종에 유리하며, 둘째 수분 흡수력과 수분 보유력이 강하고 흡습후에 종자가 발아를 시작하면 과립이 즉시 열개되어 피복물에 의한 발아 장해를 받지 않으므로 발아율이 매우 높고, 셋째 1과립이 1종자를 함유하므로 기계파종시 솎음작업이 용이하고 고도의 생력화가 가능한 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 양파 과립종자를 본포에 기계 파종시 정식작업의 생략으로 90%의 노동력을 절감할 수 있고 일반종자를 포장에 직접 파종할 경우보다 발아율이 높고 종자가 낭비되지 않는다.

그리고, 본 발명 피복제는 종자가 작아 기계화가 곤란한 모든 소립종자(참깨, 배추, 무, 상추, 당근, 시금치, 기타 종자작물)에 적용이 가능하므로 본 발명으로 고가종자 및 우량품종을 과립화하여 대량 보급하면 정밀 파종기를 이용한 대규모 기계파종 재배가 가능하여 농가 소득을 크게 증대시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 석고 55∼85중량%와, 질석 5∼15중량%와, 규조토 5∼15중량%와, 연탄재 5∼15중량%가 혼합된 피복재료와, 5∼10% 농도의 아라비아고무 수용액인 접착제로 구성되는, 소립종자 과립화 피복제.
2. 제1항에 있어서, 석고 70중량%, 질석 10중량%, 규조토 10중량%, 연탄재 10중량%, 8% 농도의 아라비아고무 수용액인 것을 특징으로 하는 소립종자 과립화 피복제.